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稀土拋光粉
稀土拋光粉是以鈰為主的鈰鑭氧化物和氟化物的固體拋光粉，目前全世界稀土拋光粉的消費量為12000噸，日本是最大的消費者，每年從我國進口稀土資源生產3550～4000噸拋光粉，產值35~40億日元。其中最大的拋光粉消費市場是彩電陰極射線管。中國是稀土的主要資源國，占世界稀土資源的70％，也是主要的稀土拋光粉生產國。每年出口拋光粉約2000噸。 90年代中期，世界對平面顯示產品需求迅速增加，對鈰基拋光粉的需求量也迅速增加，估計日本在液晶顯示用平面顯示器生產上消費的拋光粉約占其市場的50%。日本清美化學從1989年開始在海外生產陰極射線管用鈰基拋光粉，1989年在臺灣建立了一家獨資企業，1990年投入生產，目前的生產能力為每年1000噸。1997年又與我國也建立了一家專門生產彩電陰極射線管、電子管和平板玻璃拋光粉的企業，設計能力為每年1200噸，所用原料為高品位氟碳鈰礦和富鈰碳酸稀土，用于PC的液晶顯示屏和硬盤的玻璃基體拋光，可望使其月產量達200噸，成為日本同行中的大戶，其銷售目標是2002年達20億日元，昭和電工還將長野縣投資2.5億日元建一新廠，生產用于半導體的化學機械拋光粉，產品牌號為GPL，預計月產能力為200噸，2002年的銷售額將達30億日元。
武漢工程大學
2021-04-11
高性能鋁合金架空導線材料與應用
2018年國家技術發明二等獎
電網是我國經濟發展的命脈，架空輸電導線作為電力輸送的“血管”是電網中用量最大、最關鍵的組成部分之一。導線的導電率每提升1%IACS，全國每年節約線損超70億千瓦時。特高壓、遠距離、大容量輸電和清潔能源利用的發展，對架空導線的導電率、強度、耐熱性能和疲勞性能提出了更高的要求。但提升導電率與同時提高強度和耐熱性之間存在矛盾，導致我國電網建設急需的特種導線難以滿足工程需求。上海交通大學孫寶德教授團隊與江蘇中天科技集團合作，經十余年研究，取得以下創新性成果：
1.發明了耐熱高導Al-Zr-Y合金材料及微結構調控工藝，解決了耐熱相粗大和溶質鋯(Zr)原子析出不充分的難題，使導電率從60% IACS提高到60.8%IACS，耐熱溫度從150℃提高到210℃。研制的耐熱鋁合金導線電網改造工程中獲得大量應用，占國內耐熱導線40%市場份額；
2. 發明了高強抗疲勞Al-Mg-Si導線，解決了強化相調控和超細夾雜去除的難題，顯著提高了材料的抗疲勞性能，在運行張力增大的條件下，振動疲勞壽命超過3000萬次。研制的特種大跨越導線和全鋁合金節能導線，占國內30%市場份額，特別是大跨越導線，幾乎包攬了國家電網大跨越工程；
3. 發明了高效除氫、活性涂層陶瓷過濾和新型細化劑制備等導線冶金質量控制技術，解決了微量雜質元素與氣體去除的難題，實現了電工鋁導線的導電率從61%IACS提高到62.5%IACS以上，研制的新型節能導線在特高壓工程中獲得大量應用。
上述成果依托國家973項目、國家自然科學基金、上海市節能減排專項等項目，共獲得19項中國發明專利，1項美國專利和25項實用新型專利，發表論文49篇。成果在特高壓電網建設、電網增容改造、新能源并網發電、電網領域節能減排中發揮重要的作用，并且出口到歐美及一帶一路沿線國家，海外累計架線超2萬公里，打破國際壟斷，成為中國制造和中國電力走出去的“國家名片”。
導線性能測試實驗室
超細夾雜物去除-現場試驗
加拿大奧爾茲灣跨海大跨越——世界拉力最大的輸電跨越工程
晉東南-南陽-荊門 1000kV 黃河大跨越
上海交通大學
2021-05-11
鐵磁性非晶合金功能材料制備及應用
研制出了多個具有自主知識產權的鐵磁性非晶、納米晶軟磁合金材料，具有優異的力學性能、軟磁性能、耐蝕性能及對染料廢水高效降解性能，具體研究成果包括：（1）高飽和磁感低損耗納米晶軟磁合金：研制了FeSiBPCu系列納米晶軟磁合金，飽和磁感應強度達1.8T以上，1.5T/50Hz條件下的鐵損僅為0.29W/kg，是高級取向硅鋼鐵損的1/2，技術性能遠優于日本主要生產和大力推廣的FINEMET納米晶合金系列產品，在高效節能電機、無線充電系統、新能源汽車等技術領域具有廣闊市場前景；（2）鐵磁性非晶合金構件涂層：制備了厚度達9mm的非晶合金構件涂層，非晶度90[[%]]以上，孔隙率低于1[[%]]，平均硬度達976HV，內聚強度為237MPa；利用激光熔覆技術進一步改善其力學性能，斷裂強度達1800Mpa，具有優異的耐蝕性能和耐摩擦磨損性能，適用于各種功能構件的在線修復；（3）鐵基非晶合金化學性能研究：研究了FePC(Cu)、FeSiBPCu、FeBC、FeCrNbYB等非晶/納米晶合金在對染料廢水的高效降解，發現合金表面的“自更新”行為可有效提高合金的重復利用性，同時良好的熱磁調諧性使合金便于降解后的自動回收，對于實現高效、低成本處理印染廢水，解決水污染問題具有重要的應用價值。
東南大學
2021-04-11
鐵磁性非晶合金功能材料制備及應用
研制出了多個具有自主知識產權的鐵磁性非晶、納米晶軟磁合金材料，具有優異的力學性能、軟磁性能、耐蝕性能及對染料廢水高效降解性能，具體研究成果包括：（1）高飽和磁感低損耗納米晶軟磁合金：研制了FeSiBPCu系列納米晶軟磁合金，飽和磁感應強度達1.8T以上，1.5T/50Hz條件下的鐵損僅為0.29W/kg，是高級取向硅鋼鐵損的1/2，技術性能遠優于日本主要生產和大力推廣的FINEMET納米晶合金系列產品，在高效節能電機、無線充電系統、新能源汽車等技術領域具有廣闊市場前景；（2）鐵磁性非晶合金構件涂層：制備了厚度達9mm的非晶合金構件涂層，非晶度90%以上，孔隙率低于1%，平均硬度達976HV，內聚強度為237MPa；利用激光熔覆技術進一步改善其力學性能，斷裂強度達1800Mpa，具有優異的耐蝕性能和耐摩擦磨損性能，適用于各種功能構件的在線修復；（3）鐵基非晶合金化學性能研究：研究了FePC(Cu)、FeSiBPCu、FeBC、FeCrNbYB等非晶/納米晶合金在對染料廢水的高效降解，發現合金表面的“自更新”行為可有效提高合金的重復利用性，同時良好的熱磁調諧性使合金便于降解后的自動回收，對于實現高效、低成本處理印染廢水，解決水污染問題具有重要的應用價值。
東南大學
2021-04-11
高性能鋁合金架空導線材料與應用
項目成果/簡介:2018年國家技術發明二等獎電網是我國經濟發展的命脈，架空輸電導線作為電力輸送的“血管”是電網中用量最大、最關鍵的組成部分之一。導線的導電率每提升1%IACS，全國每年節約線損超70億千瓦時。特高壓、遠距離、大容量輸電和清潔能源利用的發展，對架空導線的導電率、強度、耐熱性能和疲勞性能提出了更高的要求。但提升導電率與同時提高強度和耐熱性之間存在矛盾，導致我國電網建設急需的特種導線難以滿足工程需求。上海交通大學孫寶德教授團隊與江蘇中天科技集團合作，經十余年研究，取得以下創新性成果：1.發明了耐熱高導Al-Zr-Y合金材料及微結構調控工藝，解決了耐熱相粗大和溶質鋯(Zr)原子析出不充分的難題，使導電率從60% IACS提高到60.8%IACS，耐熱溫度從150℃提高到210℃。研制的耐熱鋁合金導線電網改造工程中獲得大量應用，占國內耐熱導線40%市場份額；2. 發明了高強抗疲勞Al-Mg-Si導線，解決了強化相調控和超細夾雜去除的難題，顯著提高了材料的抗疲勞性能，在運行張力增大的條件下，振動疲勞壽命超過3000萬次。研制的特種大跨越導線和全鋁合金節能導線，占國內30%市場份額，特別是大跨越導線，幾乎包攬了國家電網大跨越工程；3. 發明了高效除氫、活性涂層陶瓷過濾和新型細化劑制備等導線冶金質量控制技術，解決了微量雜質元素與氣體去除的難題，實現了電工鋁導線的導電率從61%IACS提高到62.5%IACS以上，研制的新型節能導線在特高壓工程中獲得大量應用。上述成果依托國家973項目、國家自然科學基金、上海市節能減排專項等項目，共獲得19項中國發明專利，1項美國專利和25項實用新型專利，發表論文49篇。成果在特高壓電網建設、電網增容改造、新能源并網發電、電網領域節能減排中發揮重要的作用，并且出口到歐美及一帶一路沿線國家，海外累計架線超2萬公里，打破國際壟斷，成為中國制造和中國電力走出去的“國家名片”。導線性能測試實驗室超細夾雜物去除-現場試驗加拿大奧爾茲灣跨海大跨越——世界拉力最大的輸電跨越工程晉東南-南陽-荊門 1000kV 黃河大跨越知識產權類型:發明專利技術先進程度:達到國內領先水平成果獲得方式:與企業合作獲得政府支持情況:國家級計劃/專項類別:國家973項目、國家自然科學基金、上海市節能減排專項等
上海交通大學
2021-04-10
鈦合金精密鑄造陶瓷型芯材料制備技術
傳統鈦合金鑄造用陶瓷型芯材料如Al2O3、SiO2等材料存在易反應、難脫芯,而高化學穩定性的Y2O3、ZrO2等材料卻價格昂貴且難以脫芯。實驗室經過多年的研究和實踐，開發了穩定性較高、價格低和易水解的 CaO材料為主的鈦合金精密鑄造陶瓷型芯材料，先后開展了對CaO型芯的成分、結構和生產工藝優化等工作。為了解決CaO陶瓷型芯材料在生產放置中的潮解并進一步改善其與鈦合金熔體的界面穩定性，實驗室正在開發利用溶膠-凝膠方法制備ZrO2/Y2O3包覆CaO陶瓷型芯材料的新技術，使陶瓷型芯具有殼-核結構，有效降低了CaO型芯在放置期間的吸潮速率，同時也提高了陶瓷型芯材料與鈦合金熔體作用的化學界面穩定性。目前，CaO型芯已在復雜鈦合金航空鑄件得到了試應用，正致力于具有復雜內腔的鈦合金精密鑄件的成型。該技術獲國家發明專利1項。
北京航空航天大學
2021-04-13
鈦合金/鋼異種材料連續驅動摩擦焊
鈦合金/鋼異種金屬焊接接頭在壓力容器、化工、醫療設備等制造領域應用前景廣泛。本項目采用連續驅動摩擦焊機進行鈦合金/鋼異種金屬焊接，適用于管與管、棒與棒和棒與管等旋轉類零部件的摩擦焊接。對于TC4鈦合金/40Cr鋼異種金屬摩擦焊接頭，其抗拉強度能夠達到40Cr鋼母材水平，實焊TC4鈦合金/40Cr鋼異種金屬摩擦焊接頭標準試樣拉伸斷裂照片如圖所示。
大連理工大學
2021-04-14
高性能鎂合金及鎂基復合材料
本項目在高性能鎂合金以及鎂基復合材料的制備和成型工藝、變形行為、微觀結構、力學性能、阻尼特性、摩擦磨損行為、機械加工、表面處理等方面開展了大量的系統研究，開發了輕質、高比強、高比剛并同時具有高阻尼的新型鎂合金及鎂基復合材料。這些新型鎂合金及其復合材料具有廣泛的應用前景。
哈爾濱工業大學
2021-04-14
稀土復合電熱膜
電熱膜是一種涂復在絕緣基體上,通電后能發熱的薄層面狀功能材料,是電熱膜狀功能材料的簡稱,按其成分一般分為有機膜,無機膜和金屬膜,膜層厚度從幾微米到幾十微米不等,電熱膜具有熱效率高、傳熱面積大、使用壽命長、發熱溫度低、使用安全可靠等特點。南京工業大學稀土材料工程技術研究中心與俄羅斯有關科研機構進行了長期的合作，對電熱膜的合成及應用有比較深入的研究，并就稀土復合電熱膜在石油領域的應用進行了研究和探索，并得到國家、江蘇省以及中石化華東石油分公司的大力支持，“膜狀加熱元件的合成”、“薄膜電加熱輸油管道的制造技術”分別被列入第六、第八屆中俄總理會晤科技合作項目，2004年“稀土復合電熱膜在輸油管道中的技術研究”通過了江蘇省科技廳的鑒定。稀土復合電熱膜輸油管獲得實用新型專利，稀土復合電熱膜輸油管道在油田試用成功后，現已應用到新井的投產和老井輸油管道的更新改造中，經實際測算，比原有管線節能20~30%，并且具有安裝使用方便快速、投資省、運行安全平穩可靠、使用壽命長等優點。此外，稀土復合電熱膜還可用于石油儲罐、儀器儀表等的加熱與保溫，具有十分廣闊的應用前景。可應用于建筑保溫、家用電器等。本項目擁有自主知識產權。
南京工業大學
2021-04-13
稀土薄膜電加熱技術
電加熱膜是一種具有一定阻值的膜型半導體材料，該材料在通電情況下，能將電能轉換成熱能，從而起到加熱作用。由于加熱膜是直接制備于被加熱物體的外表面，它與被加熱物體的表面以分子鍵結合，因而當通電熱時，熱量很快傳給被加熱物，并且由于這種加熱方式熱傳導性好，所以加熱材料本身溫度并不高，也沒有發紅、熾熱等現象產生，輻射損失小，使用安全。又由于加熱元件可以制成覆蓋被加熱物體全部表面，傳熱面積大，所以傳熱速度極快。因此用加熱膜制成的電熱器具熱效率相當高，大于90%，比電熱絲、電熱管制成的電熱器具可節電30%以上。 在民用方面：可制成電熱水瓶、飲水機、電火鍋、取暖器、理療器、電加熱器。小型電加熱器具市場占有率及銷售額并不低，據90年輕工部統計，全國各類電熱器具年銷量1264.4萬件，銷售額12.69億元，可見小家電大市場，具有較好的應用推廣前景。 在工業方面：可用于汽車等低電壓場合中的加熱裝置、化學反應器加熱裝置、高寒地區輸氣、輸油線中管閥的加熱器等。電熱膜系列產品在工業中具有更為廣泛的前景。 在航空航天及交通業方面的應用：航空航天機倉、太空倉及工作儀表的加熱保溫；冬季運行的公交車、火車廂、船倉、貯槽等的采暖或加溫等方面具有廣泛的應用前景。俄羅期已研制出“THKO”型三種電熱涂料，應用于導彈發射井、宇航飛船、環境加熱保溫，生產出電熱涂料電熱器、電熱板、電熱布等產成品。關鍵技術是在深入了解電熱膜電熱轉換機理基礎上，抓住電熱轉換的所在，從而進行相應的配方研究，及相適應的成型研究，包括直接連續相生長工藝，熱解噴涂等方法。● 應用前景 電熱膜技術主要用于航空和汽車工業、家用電器、儀器儀表、各種管道與儲罐等領域，目前應用還在不斷地拓展，市場前景十分光明。在工業應用方面，確定將該項技術應用在石油輸送管道的加熱保溫上，它不僅能給該行業帶來巨大的經濟效益，而且符合國家的相關的產業政策， 本研究的開發將會使加熱薄膜技術以其產品商業附加值極高和產品成本極低為優勢，在絕大部分電熱領域里替代傳統的電熱絲加熱方式，而具有較好的社會經濟效益。
南京工業大學
2021-04-13